分析成型条件对无机保温砂浆系统中粘结材料检测结果的影响论文_丁侃

上海新高桥凝诚建设工程检测有限公司上海市 200137

摘要：无机保温砂浆系统在上海市的各项工程中有着广泛的应用，粘结材料（界面砂浆和抗裂砂浆）在整个无机保温砂浆系统的中起着重要的作用，在工程检测中属于必检项。通过改变粘结材料成型过程中拌合速度、成型用基层试块、成型试样厚度、耐水养护方式，了解这些条件对粘结材料拉伸强度的影响，最后对实际检测工作提出意见，帮助实验室获取更准确的试验数据，提升检测水平。

关键词：成型方法；抗裂砂浆；界面砂浆；影响因素

1 前言

我国的能源短缺，常规能源可持续供应能力不足，粗放式发展导致我国能源需求过快增长。目前，建筑能耗已与工业能耗、交通能耗并列，成为我国能源消耗的三大“能耗大户”之一。根据数据显示：近十年，中国民用建筑运行能耗占全国总能耗的比例一直维持在20%-25%，建筑节能作为降低能源消耗的重要途径之一，是当前与未来几十年中必须面对的重大问题。因此国务院已将节能环保产业定为重点发展方向，要求提高新建建筑节能标准，开展既有建筑节能改造，大力发展绿色建筑，推广绿色建筑材料。

在此指导思想下，上海近年来大力推进建筑节能工程，建筑节能的关键和重点是提高建筑围护结构中墙体的保温隔热性能，减小热量损失，因此外墙外保温系统由于其性价比高，被广泛应用于各项工程中，成为了重中之重。在2010年前，上海主要采用聚苯模塑板（EPS）、聚苯挤塑板（XPS）作为保温材料，但由于这些有机材料具有可燃性，在安全施工方面有一些隐患，在2010年以后已被安全性更好，强度与耐久性更高的无机保温砂浆所替代，由无机保温砂浆和各类粘结材料组成的保温系统目前在建设工程节能分项施工中得到了广泛应用。但是不合格的保温材料在使用过程中存在质量隐患，甚至发生外墙保温层脱落等质量事故，因此保温粘结材料的性能直接影响到保温系统本身的质量。按照国家和本市的有关规定，为确保工程质量保温粘结材料在进入工地现场后首先应进行复验，检测合格后方可用于工程，然而节能粘结材料在取样及检测过程中，受多种因素影响，部分检测参数的检测极易产生误差。而相关的检测标准中对于检测过程的描述不够细化，使得各检测机构对于标准有不同的理解，导致了保温粘结材料检测的结果差异大。粘结材料的拉伸粘结强度作为最重要的指标是实验室的重中之重，而样品的成型对检测结果起了决定性的作用，为确保节能材料检测工作质量，提高检测的准确度，有必要对样品成型步骤进行分析，对其中影响保温粘结材料检测的各项性能指标的影响因素进行研究，确定统一、规范的成型方法和流程，降低试验检测结果的不均匀性和人为误差，并对实验室提出更合理的建议。

2 粘结材料拉伸性能试验方法

胶粘剂（粘结砂浆）、抹面胶浆（抗裂砂浆）、界面砂浆等是各类节能保温系统中均会使用到的保温粘结材料，其中胶粘剂（粘结砂浆）用于保温层和基层之间的粘结；界面砂浆是可以改善基层或保温层表面粘结性能的材料；抹面胶浆（抗裂砂浆）具有一定变形能力和良好的粘结性能，可以和增强材料一起组成抹面层。在无机保温砂浆系统中，界面砂浆和抗裂砂浆是系统中不可缺少的一部分，界面砂浆是批刮在基层墙体上，对基层墙体进行界面预处理，以提高保温材料与墙体粘结效果的材料；抗裂砂浆被用于无机保温砂浆表面，与耐碱网格布共同构成抗裂防护层，具有粘结强度高、形变性能好、不脱落、不开裂、抗侵蚀性能高、耐冲击等特点。界面砂浆和抗裂砂浆的主要成分中都含有硅酸盐水泥、砂、可再分散胶粉以及其它功能添加剂组成的干混砂浆，两者有着一定的共性，因此可以对两种材料进行合并研究。

2.1 粘结材料试验设计

依据上海市地方标准DG/TJ08-2088-2011 《无机保温砂浆系统应用技术规程》中的规定，界面砂浆和抗裂砂浆在进场时应对材料的拉伸粘结强度和耐水拉伸粘结强度进行复验，复验合格才能使用，因此我们通过改变砂浆成型过程中的一些条件，分析检测过程对砂浆检测结果的影响因素，探讨出能减少人为误差的试验方法。

我们将界面砂浆和抗裂砂浆的试验过程分为称量，拌合，成型，养护，破型这五个步骤，在这五个步骤中称量，拌合，成型，养护可以归类为试样成型的过程，结合我们长期以来的工作经验对这四个步骤进行分析，总结出了以下一些可能对试验结果产生影响的因素：（1）拌合过程中机器的搅拌速度，（2）成型时使用的基层砂浆块，（3）成型时界面砂浆拌合物和抗裂砂浆拌合物的试件厚度，（4）已成型试件浸水养护方式。因此我们通过分别改变这四个条件。比较拉伸粘结强度的变化。具体方法如下：

1、在其它条件不改变的情况下（用全新的砂浆块，砂浆块成型前浸泡2h，取出用湿布吸去表面水分，试样成型厚度3mm），分别使用快速搅拌（搅拌叶自转速度285±10r/min，公转速度125±10r/min）、慢速搅拌（搅拌叶自转速度140±5r/min，公转速度62±5r/min）成型抗裂砂浆，比较两种搅拌方式成型试样的拉伸粘结强度（原强度）。

2、在其它条件不改变的情况下（慢速搅拌，砂浆块成型前浸泡2h，取出用湿布吸去表面水分，试样成型厚度3mm），分别使用全新的基层砂浆块及已多次使用的基层砂浆块成型抗裂砂浆，比较2种砂浆块成型试样的拉伸粘结强度（原强度）。

3、在其它条件不改变的情况下（慢速搅拌，用全新的砂浆块，试样成型厚度3mm），对基层砂浆块分别使用成型前浸水2小时及成型前用湿布擦拭表面的预处理方式成型抗裂砂浆，比较2种预处理方式成型试样的拉伸粘结强度（原强度）。

4、在其它条件不改变的情况下（慢速搅拌，用全新的砂浆块，砂浆块成型前浸泡2h，取出用湿布吸去表面水分），界面砂浆分别成型1mm、3mm、5mm的试样，抗裂砂浆分别成型3mm、5mm的试样，比较不同厚度试样的拉伸粘结强度（原强度）。

5、在成型条件不变的情况下（慢速搅拌，用全新的砂浆块，砂浆块成型前浸泡2h，取出用湿布吸去表面水分，成型厚度3mm）将标准条件下养护到期的抗裂砂浆试样分成完全浸没在水中、试样浸入水中表面高出水面5mm两种养护方式，进行耐水养护，比较两种浸水养护方式得到试样的拉伸粘结强度（耐水强度）。

本试验使用上海曹杨粘合剂厂提供的界面砂浆和抗裂砂浆进行试验，试验人员分为2组，分别使用两个批次的产品，以更好的确定其中的规律。

2.2 粘结材料试样方法

2.2.1 界面砂浆试验方法

参照标准JG/T 158-2013《胶粉聚苯颗粒外墙外保温系统材料》测试抗裂砂浆的拉伸粘结强度。

1、将砂浆块表面润湿。

2、按给定的配合比进行界面砂浆的拌合。拌合称量1kg，胶砂搅拌机搅拌3min。搅拌后放置5min。

3、然后进行成型，在（70×70×20）mm的砂浆试块表面放上型框，成型尺寸为（40×40）mm，将拌合物填满型框后刮平表面，提起型框脱模，成型厚度分别为1mm、3mm及5mm，在（40×40×10）mm的砂浆试块上均匀地涂一层拌合好的界面砂浆，然后二者对放，轻轻按压，刮去边上多余的界面砂浆，将对放好的试件水平放置，在试件上加配重压实，保持30s，刮去多余的界面砂浆，放入养护室中养护。

4、在标准试验条件下养护28天，养护结束当天粘贴拉拔接头进行拉伸粘结原强度测定，拉伸速度为（5±1）mm/min，记录每个试件破坏时的拉力值。如有拉拔接头与胶粘剂脱开，测试值无效。

2.2.2 抗裂砂浆试验方法

参照标准JG/T 158-2013《胶粉聚苯颗粒外墙外保温系统材料》测试抗裂砂浆的拉伸粘结强度。

1、将砂浆块表面润湿。

2、按给定的配合比进行抗裂砂浆的拌合。拌合称量1kg，胶砂搅拌机搅拌3min。搅拌后放置5min。

3、然后进行成型，在（70×70×20）mm的砂浆试块表面放上型框，成型为（40×40）mm试样，成型厚度分别为3mm及5mm，将拌合物填满型框后刮平表面，提起型框脱模，同一组试件的成型应在放置后10min内完成。

4、试件成型好后立即用聚乙烯薄膜封闭，在标准试验条件下养护7d后去除聚乙烯薄膜，然后继续在标准试验条件养护21天，测定拉伸粘结强度。

5、28天标准养护结束当天粘贴拉拔接头进行拉伸粘结原强度测定，拉伸速度为（5±1）mm/min，记录每个试件破坏时的拉力值。如有拉拔接头与胶粘剂脱开，测试值无效。

6、拉伸粘结浸水强度：标准28天养护后，将试件浸水7天，水面浸至抗裂砂浆下端面以下5mm或完全浸没试件。浸水7天结束后当天粘帖拉拔接头，按（5）进行拉伸粘结浸水强度测定。

3 粘结材料拉伸性能试验结果及讨论

3.1 不同搅拌速度对抗裂砂浆拉伸粘结强度（原强度）的影响

对在只改变搅拌速度的情况下得到的抗裂砂浆拉伸粘结强度（原强度）试验数据作图分析，可以直观的发现，两组人员成型的抗裂砂浆试样都呈现同一种趋势，慢速搅拌成型试样的拉伸粘结强度（原强度）都要高于快速搅拌成型试样的拉伸粘结强度（原强度），A组慢速搅拌成型试件的拉伸粘结强度（原强度）平均值为2.10MPa，快速搅拌成型试件的拉伸粘结强度（原强度）平均值为1.81MPa，B组慢速搅拌成型试件的拉伸粘结强度（原强度）平均值为1.51MPa，快速搅拌成型试件的拉伸粘结强度（原强度）平均值为1.32MPa，分析原因，是由于快速搅拌成型时搅拌叶片速度过快，砂浆中的硅酸盐水泥成分无法很好的与水结合产生反应，降低了试样强度，同时过快的搅拌速度在也阻碍了可再分散胶粉在拌合物中形成良好的分散体，降低了抗裂砂浆试样的韧性，导致拉伸粘结强度的降低，且在两组试验中发现快速搅拌成型的试件比慢速搅拌成型的试件的强度平均值分别低约12.6%及13.6%，说明这是一个较为明显的差距，由此可见不同的搅拌速度对于拉伸粘结强度（原强度）的影响是较为显著的。